食指-拇指夹捏运动的动力学建模及控制
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江苏省青年科学基金项目(BK20171019)


Dynamics and stability of pinching movements by dual fingers with redundant muscles
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    本文研究了具有冗余肌肉的双自由度手指三维夹捏运动的运动学分析和动力学建模.拇指和食指均采用单关节肌和双关节肌模型,食指-拇指通过对向作用实现夹捏动作.在夹捏运动中,物体可以沿两个轴旋转,从而使物体实现时变的三维夹捏运动.考虑到屈肌和伸肌的共同收缩、非线性约束及重力的影响建立了动力学模型,并通过简单的控制对所提出的动力学模型的稳定性进行了数值仿真实验验证.

    Abstract:

    This study investigates the dynamics of 3-dimensional pinching movements by dual two degree-of-freedom fingers with redundant muscles.The pinching movements are realized by the finger-thumb opposition.Both the thumb and index finger adopted the model with one monoarticular muscle and two biarticular muscles.During the pinching movements,the object may rotate along two axes so that it may achieve time-varying in 3-dimensional pinching.The dynamics and stability of the pinching movements are analyzed taking into account the co-contraction between the flexor and extensor muscles as well as the nonholonomic constraints.The numerical simulation is performed with a simple control signal to verify the effect of gravity.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

Bimal Bharati,王婷.食指-拇指夹捏运动的动力学建模及控制[J].南京信息工程大学学报(自然科学版),2019,11(2):192-197
BHARATI Bimal, WANG Ting. Dynamics and stability of pinching movements by dual fingers with redundant muscles[J]. Journal of Nanjing University of Information Science & Technology, 2019,11(2):192-197

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  • 收稿日期:2019-02-25
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  • 在线发布日期: 2019-04-25
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